石油化工装置布置基础

1、石油化工装置布置基础目录前言 1第一章一般规定 1第一节装置布置设计一般要求 1第二节设备间距要求 5第二章管廊的布置 7第一节管廊的布置型式 7第二节管廊的位置 8第三节管廊的主要尺寸 9第三章主要设备的布置 11第一节塔的布置 11第二节反应器的布置 11第三节冷换设备的布置 12第四节加热炉的布置 16第五节容器的布置 17第六节泵的布置 19第七节压缩机的布置 21第四章建筑物、构筑物及通道布置 24第一节建筑物的布置 24第二节构筑物的布置 26第三节通道的布置 28结束语 30附录1. 典型的管廊内外设备平面布置 312. 典型的管廊周围设备立面布置 323. 成组的塔与框架的联合

2、布置 33-354. 塔的安装高度 365. 空冷器点型布置 376. 换热器典型布置 387. 卧式容器典型布置 39-408. 泵典型布置 41-439. 反应器典型布置 4410. 离心式压缩机典型编布置 44-47前言石油化工企业工艺装置设备布置设计包括建筑物、构筑物和通道等的布置设计，所以可统 称为装置的布置设计。一个装置的设计工作牵涉到工艺、工艺安装（配管）、仪表、设备、机 械、加热炉、建筑、结构、给排水、电工、热工、总图等十几个专业。装置的布置设计，在国 内通常是由工艺安装设计负责人进行和完成的，集中体现在装置的设备平面布置图上。此图是 上述各专业设计的基础和依据。因此，装置的布

3、置设计合理与否影响到整个装置能否安全生产、操作维修是否方便、投资能否节约等。所以设备布置设计是装置设计中一个非常重要的环节。第一章一般规定第一节装置布置设计的一般要求一、装置布置设计必须采取三重安全措施安全生产对石油化工企业特别重要。 这是因为石油化工企业的原料和产品绝大多数属于可 燃、易燃、易爆或有毒物质。潜在着火灾、爆炸或中毒的危险。火灾和爆炸的危险程度，从操作安全的角度来看，可划分为一次危险和次生危险两种。一 次危险是设备或系统内潜在着发生火灾或爆炸的危险，但在正常操作状况下，不会危害人身安 全或设备完好。次生危险是指由于一次危险而引起的危险，它会直接危害到人身安全、设备毁 坏和建筑物的

4、倒塌等。装置布置设计的三重安全措施是根据有关防火、防爆规范的规定，首先 预防一次危险引起的次生危险，其次是一旦发生危险，则尽可能限制其危害程度和范围，第三 次是次生危险发生以后，能为及时抢救和安全疏散提供方便条件，如安全梯通道等。二、装置布置设计应满足工艺设计的要求 装置的生产是由工艺设计确定的，它主要体现在工艺流程图和设备表汇总表 （ 容器类、换 热器类、工业炉类、机泵类、机械类等五种 ）及其数据表上等， 其中工艺流程图包括工艺流程图， 工艺管道和仪表流程图、公用工程系统管道和仪表流程图，安全阀规格表、管道表等 。在这些 图表中表示出工艺设备和管道的操作条件、规格型号、外形尺寸等以及设备与管

5、道的联接关系。 装置布置设计将以此为依据进行。 一般按照生产流程顺序和同类设备适当集中的方式进行布置。 对于处理有腐蚀性、有毒和易凝物料的设备宜全部按流程顺序紧凑地布置在一起，以便对这类 特殊物料采取统一的措施，如设置围堰、敷设防蚀地面等。为防止结焦、堵塞、控制温降、压 降避免发生副反应等有工艺要求的相关设备，也要靠近布置，对于在生产过程中设备之间有高 差要求的，如：塔顶冷凝冷却器的凝液到回流罐。塔底或容器内流体到机泵，依靠重力流动的 流体由高到低，固体物料的装卸要求等都需要按工艺设计要求使各种设备布置在合适的层高位 置。必要时需设置厂房、框架或利用管廊的上部空间布置设备。三、装置布置设计应满

6、足操作、检修和施工的要求1、一个装置建成后，操作人员要在其中常年累月地操作和管理。因此，装置布置设计必 须为操作管理提供方便。如对于主要操作点和巡回检查路线，提供较宽的通道平台过桥、梯子 等，经常上下的梯子应尽量采用斜梯。2、一个装置能够长期运转，需要对设备仪表和管道进行经常性的维护和检修。检修工作， 应尽量采用移动式的机动设备。将需要检修的设备或部件运走并同时运来备用的同样设备或部 件。这样可以缩短检修时间。对于没有备用部件的大型设备，需要就地检修时，则需要提供必 要的检修场地和通道。在厂房内布置的设备检修时，还需要为大部件的起吊、搬运设置必要的 吊车、吊装孔、出入口、通道和场地。3、一个装

7、置的施工和设备的安装，虽然是在较短时间完成的，但也需要在装置布置设计 中提供必要的条件，如吊装主要设备和现场组装大型设备需要的场地、空间和通道。4、在装置布置设计时应将上述操作、检修、施工所需要的通道、场地、空间结合起来综 合考虑。四、装置布置设计应满足全厂总体规划的要求全厂总体规划包括全厂总体建设规划、全厂总流程和全厂总平面布置设计。1、根据全厂总体建设规划要求，有些装置作为一期工程建设项目，另一些装置作为第二 期工程建设项目，在装置布置设计时，既要考虑第一期工程的地下设施不影响第二期工程的动 工，又要考虑第二期工程的施工不影响第一期工程的生产。如果一个装置内的设备或建筑物需 要分期建设时，

8、应按照装置的工艺过程、生产性质和设备特点确定预留区的位置，使后期施工 的工程不影响或尽量少影响前期工程的生产。2、根据全厂总流程设计要求，为了合理利用能源将一些装置合并在一起组成联合装置或 者为了集中管理将联系不太密切甚至不相干的装置排列在一起合用一个仪表控制室，即合理化 集中装置亦称联合装置。在装置布置时，应根据联合装置中各部分的占地需要合理划分街区， 以使各装置的内部布置设计更为合理。3、在全厂总平面布置图上确定装置的位置和占地之后，要了解原料、成品、半成品的储 罐区，装置外管带、道路及有关相邻装置等的相对位置，以便确定本装置的管廊位置和设备、 建筑物的布置，使原料、产品的储运系统和公用工

9、程系统管道的布置合理，并与相邻装置在布 置风格方面相互协调。五、装置布置设计应适应所在地区的自然条件所谓自然条件包括气候、风向、地形、地质等。1、结合所在地区的气温、降雨量、风沙等气候条件和生产过程特点以及某些设备的特殊 要求，确定那些设备可露天布置。露天布置是当前设备布置的趋势。它明显的优点是便于安装、 检修、利于防火、防爆。然而我国幅员广阔，南北地区温差很大，所以在严寒地区，机泵等设 备宜设置在厂房内，风沙较多地区，非密闭的机械转动设备应设置在厂房内，夏季多雨地区、 机泵等须经常维护操作的设备不宜在雨淋下操作，应设雨棚。2、结合所在地区的地形特点，在一般情况下，装置布置在宽度约60M 以上

10、的长方形平整地段上，以便把管廊设在与长边平行的中心地带，设备布置在管廊两侧，这是常用的方案。然 而，有时总平面布置已经确定装置处于坡度较大的地段，可通过竖向设计，务使装置占地平坦。3、 装置布置设计应结合地质条件，一般情况下，一个装置占地约为1000020000m2, 在此范围内地质条件不可能有太大变化，个别地质太差之处还可以靠打桩加强。但在一个装置 内仍可能有地质条件好与差的不同地段，这时应考虑将地质条件好的地段，布置重荷载设备和 有振动的设备，使其基础牢固可靠。4、装置布置设计考虑风向的影响，主要为了尽可能避免因风向而引起的火灾和尽量减少 因风向而造成的污染。关于风向的提法过去习惯采用“常

11、年主导风向”。在过去的文献或标准 规范中只要看到上风向，下风向或侧风向，都是以主导风向而论的。根据我国气象资料的统计， 全国的 79 个城市地区的风向风玫瑰图，全年主导风向和次导风向在同一轴线上的有 39 个占 50% ，即只提主导风向的下风向时，仍是次导风向的上风向，也就是说全年仍有较多时间受次 导风向的作用而不能满足防火和减少污染的要求。所以，主导风向的提法不太确切而改用风向 频率。所谓风向频率是统计风向频率及静风次数，在一定时间内，各种风向出现的次数占所有观 察总次数的百分比，用下式表示：风向风玫瑰图的制法：将风向分为 8个或16个方位，按照各个方位风的出现频率以相应 的比例长度点在8个

12、或16个轴线图的轴线上，再将各相邻方向的线端用直线连接， 即成为闭合 折线，此闭合折线即风向风玫瑰图。风向风玫瑰可分为月、季、年三种，采用多年统计资料为 最好，但是，由于风向受地方性影响较大。如地形不同，有山、有谷等，往往邻近的气象台站 资料联系性不大。最好是在所在地区进行实测。在近年来出版的标准规范中，已采用最小频率风向这种提法。据统计，上述79个城市地区的风向风玫瑰中，全年最小频率风向处于全年主导风向的侧面者有 69个占87% （其中全年 最小频率风向和次导风向处于同一轴线者有 21个占28% ），其余10个为全年最小频率风向和 主导风向在同一轴线。由图1.1.1可见采用全年最小频率风向的

13、提法较为合理。然而，考虑风向的影响，只能作到相对合理，因为一个地区的风向观察只能在该地区的某 一个观察站，该站与该地区的工厂建设地点可能相差很远，有地区性的影响，所以只能作到相 对合理。图1.1.1释放源与明火风向平面位置关系实例分析图风向风玫瑰图类型按主导风向要求按最小频率风向要求1主风 导向 风在 向一 与轴 次线释放源在明火的下风 向释放源在明火的正风向（北京）不太合理合理主次释放源在明火的侧风 向释放在明火的上风向导导 风风 向向 的在 侧同 风一 向轴 与线上（杭州）不太合理合理其/、他类型（南宁）释放源在明火的下风 向释放源在明火的上风 向合理合理图例：明火；释放源f主导风向 次导

14、风向最小频率风向六、装置布置设计应力求经济合理1、节约占地减少能耗我国人多地少，耕地十分宝贵，节约用地是兴办一切事业的基本国策。装置布置应在遵守 国家法令、贯彻执行国家标准规范和满足上述各项要求的前提下，尽可能缩小占地面积，避免 管道不必要的往返，减少能耗，节省投资和钢材。2、经济合理的典型布置经济合理的典型布置是线形“ inline ”布置。即：中央架空管廊，管廊下方布置泵及其检修 通道，管廊上方布置空气冷却器或其它冷换设备、容器、管廊两侧按流程顺序布置塔、容器、 换热器等，控制室、变配电室、办公室或压缩机房等成排布置。这是多年来实践经验和很多实 际装置布置证明的经济合理的典型布置。七、装置

15、布置设计应满足用户要求装置布置设计固然是设计单位负责的。但是设计是为用户服务的。有的用户由于国情不同, 或当地习惯不同，或为了操作方便，往往提出要求，如建筑物类型、铺砌范围、楼梯、升降设 备、净空高度，搬运工具等等。应做好解释工作，在不增加过多投资情况下使用户满意。八、装置布置设计应注意外观美装置布置的外观美，能给常年在装置内工作的人员以美好印象。外观美也是设计人员、设 计单位的实物广告。装置布置的外观美表现在以下几个方面：1、设备排列整齐，成条成块；2、塔群高低排列协调，人孔尽可能排齐，并都朝向检修道路侧；3、框架、管廊主柱对齐纵横成行；4、建筑物轴线对齐，立面高矮适当；5、管道横平竖直，避

16、免不必要的偏置歪斜；6、检修道路与工厂系统对齐成环形通道；7、与相邻装置布置格局协调。第二节设备的间距要求一、防火要求在装置内，可燃物质按生产过程的要求或输入、输出于设备机泵之中或流动于管道之内， 设备或管道一旦泄漏，就会释放出可燃物质，遇到火源就会发生火灾或爆炸。所以装置设计的 任务是要处理好可燃物质与火源的关系，以防止火灾的发生。防止火灾的发生大致有两种办法，首先是工艺安全采用各种安全设备，如加强设备的强度 和密闭性能。设置防护设备和消火设备等称为设备上的安全措施；另一种办法是采取三重安全 措施，保持安全距离，使发生火灾的设备不影响未发生火灾的设备或其它设施，这是安全措施 之一。安全距离究

17、竟定多少为最恰当？这是一个很难确定的问题，单从安全角度出发，当然距离 越远越安全。然而，发生火灾和爆炸的原因是多方面的，从过去发生火灾事故原因分析中知道 多数原因是误操作或违反防火规程造成的。即使保持了一定的安全距离也不会绝对可靠，再者， 一旦火灾或爆炸发生又有很多影响因素，不是靠加大距离就能避免受其影响的。所以安全距离 只能是相对的，在国外的标准、规范中没有一个统一的标准。由于各国技术水平和消防设施不 同，以及国情等多方面因素的影响，因而制定的防火间距也不尽相同。例如，有些国家，国土 不大地皮昂贵，偏重于采用较高程度的安全设备而较少占用土地，因而制定的防火间距较小， 而另些国家则相反。防火间

18、距的确是要考虑诸多因素，除了前面所述的防止火灾发生的两个办法之外，还要具 体研究可燃物质散发的可能最大距离；火灾蔓延的影响范围；建筑物的耐火等级和耐火保护的 耐火检限；防火对象的重要性、火灾发生机率及影响等等，新的防火规范就是考虑了上述各种 因素，参照旧的防火规定的执行经验，总结过去火灾爆炸事故的教训，吸取国外标准规范中的 有益部分，并与爆炸危险区域的划分协调而制定出来的。在装置布置设计中，必须严格遵守防 火间距规定。二、防爆要求由于易燃、易爆物质的泄漏，可能与空气混合而形成爆炸混合物。装置内又有许多电气设 备及电气仪表。如果电气设备发生火花，则将引起可能形成的爆炸混合物爆炸。此外装置内还 有

19、明火加热炉和温度很高的炽热设备， 温度超过易燃介质自燃点的炽热设备亦应作为明火考虑， 这些明火也可成为引起爆炸的火源，在装置设计中一般由电气专业绘制爆炸危险区域划分图， 在爆炸危险区域内的电气设备和电气仪表照明灯具、电气开关和电气线路均应满足防爆要求。在装置的平面布置设计中除应考虑防火的设计要求之外，尚应考虑防爆的设计要求。正确 处理易燃物质释放源与装置内的变配电所、仪表室、明火设备之间的关系，作到协调合理。由于生产装置的规模不同、生产特点不同、易爆物质释放源的物理、化学性质不同，释放 量不同，其周围环境也不同，因此规范的规定不可能完全一致，也不可能对于所有可能发生的 情况规定的清清楚楚。例如

20、美国石油学会的防爆炸规范就有 3 个。其中 APIRP500A 适用于炼 油厂， RP500B 适用于油田， RP500C 适用于储运系统。即使如此划分，在规范中仍然要求设 计人员在使用规范中所给的典型示例时，还要根据实践经验加以分析判断，正确地给以划分。在装置布置设计中应考虑以下各点：1、将不同等级的爆炸危险介质设备与非爆炸危险区、明火设备分隔各在自的界区内。2、设备尽可能采用露天或半露天式布置，对于必须布置在厂房内的设备，应采取通风设 施，使厂房内空气流通，以便将释放出的爆炸危险物质迅速稀释到爆炸下限以下。3、对于可能释放和容易积聚爆炸性气体或蒸汽的地点，设置测量和报警装置，当气体浓 度接

21、近下限的一半时，能可靠地发出报警信号，以便及时处理。4、由于新的防火规范与防爆规范中爆炸危险区域的划分协调一致，因而一般情况下设备 和建筑物等的间距，能够满足防火要求的也能够满足防爆要求。另外对于防爆规范中附加 2 区 的确定， 应遵照 GB50058 第二章第三节的有关条文， 在易燃物质可能大量释放处才考虑， 一般 在装置内建筑物室内地面高出室外地面 600mm 情况下，即可认为在装置边界线内已经考虑了 附加 2 区的影响。如果某些化工装置确有易燃物质大量释放，必须考虑附加 2 区的范围，则应 和总平面布置图设计人协商，将该装置边界线扩大，使能将附加 2 区包括在装置边界线内。三、其它要求设

22、备、建筑物的间距要求，除防火、防爆要求外，还应按照操作维修以及施工、安装所需 的最小距离确定。如两座并排布置的塔，其净距一般不小于 2.5m ，以便敷设管道和设置平台， 但是高大的塔，可能净距 2.5m 基础仍然相碰，如果采用联合基础，净距还可以小于2.5m 。又如塔与管廊立柱中心线间距，不宜小于 3m ，以便在其间设置排水管道及排水井和调节阀组。详 见第三章。第二章管廊的布置确定管廊的基本方案因素很多，首先是装置所处的位置、占地面积、地形地貌，其次是周 围环境，如原料罐、成品罐的位置，装置外管廊的位置，相邻装置的布置形式等等。根据这些 因素来确定管廊的基础方案。第一节管廊的布置型式 一般石油

23、化工装置，在管廊两侧按流程顺序布置设备。其管廊的形状不能事先确定或固定 不变，要根据设备的平面布置而定，对设备数量较少的装置，通常采用一端式或直通式管廊， 如图2.1.1a、b。一端式即工艺和公用工程管道从装置的一端进出；直通式是由装置的两端进出，通常是工艺管道从一端进出，公用工程管道则由另一端进出。一端式和直通式是管廊的基本形状，其它L形、T型、U型及组合管廊等，可视为几个基本形状的组合，如图 2.1.1C、 d、 e、 f、 g 所示。L形管廊，由两端进出管道；T形管廊，由三端进出管道；其它形状管廊可视具体情况而 定。a、一端式b、直通式c、 L 形d、 T 形e、U 形f、H形g、组合图

24、 2.1.1 管廊的布置形式图 2.1.2 缩短管廊方案（一）c 合并管廊a 改变预留位置 b 旋转装置位置图2.1.3 缩短管廊方案（二）第二节管廊的位置管廊在装置中的位置以能联系尽量多的设备为宜。 一般管廊布置在长方形装置占地的适中 位置且平行于装置的长边，其两侧布置设备。可以缩短装置的占地长度，节约占地面积、节省 投资。图 2.1.2 为管廊布置的几种方案。 若工艺设备布置在管廊一侧时（图 2.1.2a ），管廊太长， 若把设备布置在其两侧（图 2.1.2b ）则可缩短一半长度，不需要紧靠管廊布置的生产设施，控 制室、配电间、罐区等，如沿管廊布置则会增加所需的管廊长度（图 2.1.2C

25、）。由此可见，合 理布置设备设备和管廊，可以缩短管廊长度。图 2.1.3 为如何缩短管廊长度的实例：图 2.1.3a ，是要预留罐区时的几种方法，如按右图 的方法，可比左图省 50% 的管廊长度；图 2.1.3b 是将装置的平面布置旋转 90后，可以节省 管廊长度，扩建时不必再延伸管廊；图 2.1.3C 是将控制室移至端部，这时可把两条管廊合并为 一条。第三节管廊的主要尺寸一、管廊宽度1、管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度，一般留 有2025%的裕量。同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备等结构的影响。如果要 求敷设仪表引线槽架和电力电缆时，还应考虑它们所

26、需的宽度。管廊上管道可以布置成单层或 双层，必要时也可布置三层。管廊的宽度一般不大于 4m，如果必须超过9m时，可在中间增加 一根支柱，形成三根支柱主副两跨式管廊。2、管廊上布置空冷器时，支柱跨距最好与空冷器的间距尺寸相同，以使管廊立柱与空冷 器支柱中心线对齐。3、管廊下布置泵时，应考虑泵的布置及其所需操作和检修通道的宽度，如果泵的驱动机 用电缆地下敷设时，还应考虑电缆沟所需宽度。此外，还要考虑泵用冷却水管道和排水管道的 干管所需宽度。不过，电缆沟和排水管道可以布置在通道的下面。4、由于整个管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段的管道数量较少。因此，在必 要时可以减少首尾段的宽度或将双层变单

27、层。二、管廊支柱的间距管廊的柱距和管架的跨距是由敷设在其上的管道因垂直荷载所产生的弯曲应力和挠度决 定的。通常为69m，如中小型装置中小直径的管道较多时，可在两根支柱之间设置副梁使管 道的跨距缩小，另外管廊支柱的间距，宜与设备框架支柱的间距取得一致，以便管道通过。为了管架结构设计和施工方便，图 2.3.1 给出钢结构的典型管架形式和结构尺寸。常用的 管架形式为 2 型、3 型、4 型和 5 型。1型2型3型4型5型6型7型图 2.3.1 管架结构形式（一）管架的结构有单柱管架、双柱管架之分。 1 型为单柱管架， 25 型是双柱管架，此外尚有 其它型管架，如图 2.3.2 所示。a 单柱双梁 b

28、 双柱双梁 c 三柱双梁图 2.3.2 管架结构形式（二）单柱管架宽度系列为：0.5、1、1.5、2、3m双柱管架宽度系列为：3、4、6 8m。如果是混凝土管架，横梁上要埋放一根20圆钢，以减少管道与横梁间的摩擦力。三、管廊的高度管廊的高度是根据下面条件确定：1、横穿道路的空间管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：a、装置内的检修道不低于4.5m;b、工厂主干道不低于5.0m ;c、铁路（轨面以上）不低于 5.5m;d、管廊下检修通道不低于3.0m。当管廊有桁架时要按桁架底高计算。2、管架下管道的最小高度为有效地利用管廊空间，多在管廊下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要2.5m高度；管廊上管

29、道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高6001000mm，所以管廊下层梁面标高最小为3.5m。管廊下布置管壳式冷换设备时由于设备高度增加，需要增加 管廊下的净空。3、管廊外设备的管道进入管廊所必需的高度：若为大型装置，其设备和管径增大，为防止管道出现不必要的袋形，管廊最下一层横梁底标高应低于设备管嘴500750mm。若管廊附近有冷换框架，冷换设备的下部管道要从它的框架平台接往管廊，此时至少要保 证管廊的下层横梁要低于冷换框架第一层平台。4、同其它装置的协调：若管廊与有关装置的管廊衔接，宜将相邻的管廊布置成一条直线， 可以节约投资并有利于全厂的美观和整齐。5、 垂直相交的管廊高差：

30、若管廊改变方向或两管廊成直角相交，其高差以500750mm为 宜。当高差为500mm时，DN150以下的管子用两个直角弯头和短管相接；大于 DN150的管 子用一个45。弯头、一个90。弯头相接。当高差为750mm时，DN250的管子用两个直角弯 头相接。对于大型装置也可采用 1000mm高差。6、管廊的结构尺寸：在确定管廊高度时，要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式，务 必使梁底或桁架底的高度，满足上述确定管廊高度的要求。对于双层管廊，上下层间距一般为 1.22.0m，主要决定于管廊上多数的管道直径。至于装置之间的管廊的高度取决于管架地区的具体情况。如沿工厂边缘或罐区，不会影响 厂区交通和

31、扩建的地段，从经济性和检修方便考虑，可用管墩敷设，离地面高300500mm,即可满足要求。第三章主要设备的布置第一节塔的布置一、塔与其关联设备的布置要求塔与其关联设备如进料加热器，非明火加热的重沸器，塔顶冷凝冷却器、回流罐、塔底抽 出泵等，宜按工艺流程顺序，在不违反“防火规范”的条件下，尽可能靠近布置，必要时可形 成一个独立的操作系统，设在一外区内，这样便于操作管理。二、塔的布置方式1、单排布置一般情况下较多采用单排布置的方式，管廊的一侧有两个或两个以上的塔或 立式容器时，一般中心线对齐，如二个或二个以上的塔设置联合平台时，可以中心线对齐，也 可以一边切线对齐。2、非单排布置，对于直径较小本体

32、较高的塔，可以双排布置或成三角形布置，这样，可 以利用平台将塔联系在一起提高其稳定性。但应注意平台生根构件应采用可以滑动的导向节点 以适应不同操作温度的热胀影响。3、框架式布置，对直径 DN 1000mm的塔还可以布置在框架内或框架的一边，利用框 架提高其稳定性。三、沿管廊布置的塔应考虑以下各方面的要求：1 、塔和管廊之间应布置管道，在背向管廊的一侧应设置检修通道和场地，塔的人孔、手 孔朝向检修区一侧。2、塔和管廊的间距(1) 塔和管廊立柱之间没有布置泵时，塔外壁与管廊立柱之间的距离，一般为35m , 不宜小于3m，一般在此范围内，设置调节阀组和排水管道与排水井等。国外某些公司的装置布 置中塔

33、与管廊立柱间距也有小于 3m 的。(2) 塔的管廊立柱之间布置泵时，可能泵的驱动机仍在管廊内，泵的进出口或其中之一 在管廊立柱外，这时泵的基础与塔外壁的间距，应按泵的操作、检修和配管要求确定，一般情 况下，不宜小于 2.5m 。(3) 两塔之间净距不宜小于2.5m，以便敷设管道和设置平台。如采用联合基础时也可小 于 2.5m 。四、塔的安装高度塔的安装高度应考虑以下各方面因素：1、对于利用塔的内压或塔内流体重力将物料送往其它设备和管道时，应由其内压和被送 往设备或管道的压力和高度来确定塔的高度。2、对于用泵抽吸塔底液体时，应由泵的需要汽蚀余量和吸入管道的压力降来确定塔的高 度。处于负压状态的塔

34、，为了保证塔底泵的正常操作，最低液面应不低于 10m。3、带有非明火加热的重沸器的塔，其安装高度，应按塔和重沸器之间的相互关系和操作 要求，来确定塔的安装高度，4、 塔的安装高度还应满足底部管道安装和操作的要求，且其基础面一般宜高出地面 0.2m5、对于成组布置的塔采用联合平台时，有时平台标高取齐有困难，可以调整个别塔的安 装咼度，便于平台标咼取齐。第二节反应器的布置一、反应器与其关联设备的布置要求反应器与提供反应热量的加热炉或取走反应热的换热器，可视为一个系统，没有防火间距 的要求。1、 反应器与加热炉的间距，在“防火规范”和设备布置设计通则“中规定为4.5m，这是因为在反应器与加热炉之间只

35、留出通道和管道布置及检修需要的空间即可。据统计国内外11个铂重整或连续重整装置的设备布置间距，反应器与加热炉之间净距大于4.5m者有8个，小于4.5m者3个，大于4.5m者往往是二者之间有管廊或有一排单柱管架。2、在流化催化裂化装置中，反应器与再生器的布置是由催化剂循环线的尺寸要求确定的。 按照流化输送管道的最佳流动条件确定其高度和位置。这样反应器和再生器相对位置及安装高 度也就确定下来。一般反应器与再生器中心线对齐。3、对于内部装有搅拌或输送机械的反应器，应在顶部或侧面留出搅拌或输送机械的轴和 电机的拆卸、起吊等检修所需的空间和场地。二、反应器的位置及其周围环境要求1、固定床反应器的布置固定

36、床反应器一般成组布置在框架内。框架顶部设有装催化剂和检修用的平台和吊运机 具，框架下部应有催化剂的空间。框架的一侧应有堆放和运输催化剂所需的场地和通道。2、根据工艺过程需要，反应器顶部可设顶棚，反应器也可布置在厂房内。厂房内的反应 器除需要卸催化剂和检修所需吊装机具之外，还要在厂房内设置吊装孔和场地，吊装孔应靠近 厂房大门和运输通道。3、操作压力超过3.5MPa的反应器宜布置在装置的一端或一侧。三、反应器的安装高度1、反应器的支撑方式(1) 裙座支撑分为同径裙座和喇叭形裙座两种，一般多为同径裙座，大直径或球形底盖 的反应器用喇叭形裙座。(2) 反应温度200 C以上的反应器，为了便于散热，反应

37、器裙座应有足够的长度，使裙座与基础接触处的温度不超过钢筋混凝土结构的受热允许温度。(3) 直径较小的反应器采用支腿或支耳支撑。支撑的使用范围参照立式容器。2、反应器的安装高度应考虑催化剂卸料口的位置和高度。(1) 卸料口在反应器正下方时，其安装高度应能使催化剂的运输车辆进入反应器底部， 以便卸出废催化剂，一般净空不小于 3m。(2) 卸料口伸出反应器底座外并允许将废催化剂就地卸出， 卸料口的高度不应低于1.2m。(3) 反应器的废催化剂如果结块需要处理时，在反应器底部应有废催化剂粉碎过筛所需 要空间。注：钢筋混凝土在热的作用下钢筋和骨料膨胀水泥石收缩，所以会产生细微裂缝，使其强度降低。试验证明

38、混凝土抗压强度，假定常温时为 1.0，则60 c时为0.9 ,100 c时为0.85。 国外某公司将钢筋混凝土的受热允许温度定为 100 C,在烟囱设计规范GBJ51 83中定为 150 C。必要时在基础与裙座之间填一层耐热石棉垫。第三节冷换设备的布置一、管壳式换热器或冷却器的布置1、管壳式冷换设备的布置的一般要求：(1) 与分馏塔有关的管壳式冷换设备，如塔底重沸器，塔顶冷凝冷却器，宜按工艺流程 顺序布置在分馏塔的附近。(2 )两种物料进行热交换的换热器，宜布置在两种物料的管道最短的位置。(3 )一种物料如需要连续经过多个换热器进行热交换时，宜成组布置。(4) 用水或冷剂冷却几组不同物料的冷却

39、器，宜成组布置。(5) 成组布置的冷换设备，宜取支座基础中心线对齐，当支座间距不相同时，宜取一端 支座基础中心线对齐。为了管道连接方便，也可采用管程进出口管嘴中心线对齐。(6) 冷换设备应尽可能布置在地面上，但其数量较多时可布置在框架上。(7) 为了节约占地或工艺操作方便可以将两台冷换设备重迭在一起布置。但对于两相流 介质或操作压力大于等于4MPa的换热器，为避免振动影响不推荐重迭布置，壳体直径大于等 于1.2m的不宜重迭布置。(8) 物料温度超过自燃点的换热设备不宜布置在框架内的底层。(9) 重质油品或污染环境的物料的冷换设备不宜布置在框架上。(10) 可燃液体的换热器操作温度高于其自燃点或

40、超过 250 C时，如无数楼板或平台隔开, 其上方不宜布置其它设备。2、冷换设备的间距(1) 冷换设备之间或冷换设备与其它设备之间的间距，应考虑在管道布置以后其净距不 小于0.7m。在国外有些公司定为0.6m。(2) 布置在地面上的冷换设备，为便于检修应满足以下要求：a、 浮头式管壳换热器，在浮头的两侧，应有宽度不小于 600mm的空地，浮头端的前方 应有宽度不小于1200mm的空地，管箱两侧应有不小于 0.6m空地，管箱端的前方，应留有比 管束长度至少长1500mm空地。b、尽可能避免把冷换设备的中心线，正对着框架或管廊立柱的中心线。如果不考虑冷换 设备在就地抽管束，而准备整体吊运在装置外检

41、修时，可不受此限，但要有吊装的空间通道和 场地。(3) 布置在框架上的冷换设备，为便于检修应满足以下要求：a、浮头式管壳换热器，在浮头端前方宜有 0.81.0m(国外某些公司为1.2m)的平台面， 在管箱端前方宜有1.01.5m的平台面。并应考虑管束抽出所需空间，即在管束抽出的区域内, 不应布置小型设备，且平台的栏杆采用可拆卸式的。b、冷换设备周围平台应留有足够的操作和维修通道，并考虑采用机动吊装设备装卸冷换 设备的或能性，如果由于占地限制，不能使用机动吊装设备装卸时，尚应考虑设置永久性的吊 装设施。C、布置在框架下或两层框架之间冷换设备和布置在管廊下的冷换设备，都应考虑吊装检 修的通道和场地

42、。3、冷换设备的安装高度（1）冷换设备的安装高度应保证其底部接管最低标高（或排液阀下部）与当地地面或平 台面的净空不小于150250mm。（2）为了外观一致，成组布置的冷换设备的混凝土支座高度最好相同。（3）两个重叠布置的冷换设备，只给出下部换热器中心线标高即可。但是，如果两台互 不相干的冷换设备重叠在一起布置，则两台中心线的高差应满足管道设计的要求。（4）重叠布置的管壳式换热器一般都是两个重叠在一起，个别情况下（如技术改造或技 措），也可三台重叠在一起布置。这样的布置方法，要考虑最上一台换热器中心线的高度不宜 超过 4.5m 。二、套管式换热器的布置套管式换热器的布置和检修要求与管壳式换热器

43、大体相同，可参照管壳式换热器的布置。 此外尚应注意以下两点：1 、套管式换热器的位置和安装高度套管式换热器一般成组布置在地面上，为了节约占地也可以支撑在框架立柱的侧面。对于 组合数量不多的套管式换热器，可以将两种相近介质的组合在一起设在同一个基础上。2、套管式换热器用做往复式压缩机的中间冷却器时，为了防止振动应设加强支座，可在 原有的两个支座之外增加 1 2个加强支座。三、重沸器的布置1 、明火加热的重沸器与塔的间距，应按“防火规范”中加热炉与塔的间距要求布置。2、用蒸汽或热载体加热的卧式重沸器应靠近塔布置，并与塔维持一定高差由工艺设计确 定，二者之间的距离应满足管道布置要求、重沸器管束的一端

44、应有检修场地和通道。3 、立式热虹吸式重沸器宜用塔作支撑布置在塔侧，并与塔维持一定高差由工艺设计确定， 其上方应留有足够的检修空间。4、一座塔具有多台并联的立式重沸器时，重沸器的位置和安装高度，除与塔维持一定高 差之外，尚应满足布置进出口集合管的要求并便于操作和检修。四、空气冷却器的布置1 、空气冷却器（以下简称空冷器）的位置 空冷器通常设在管廊的顶部或框架上，很少直接放在地面上。如气体压缩机的凝汽式汽轮 机采用空冷器作为其冷凝冷却器时，由于与管廊距离远，则应将空冷器设在靠近气体压缩机的 框架上。塔顶冷凝冷却器采用空冷器时，可以考虑将空冷器直接设在塔顶，这样可以节约占地和塔 顶管道。空冷器不宜

45、设在操作温度高于物料自燃点的设备上方， 也不宜设在输送或储存液化烃设备 的上方。如果限于占地面积不得已时，则应按“防火规范”的要求采用非燃烧体的隔板，将上 下两类设备隔开。2、空冷器的选型要求在工艺设计过程中，当进行冷换设备选型时，应考虑设备布置的合理性。空冷器的选型应 首先考虑将空冷器布置在管廊上的尺寸要求。 为使布置合理,水平式空冷器建议采用管束长度为 9m和6m两种。斜顶式空冷器建议采用管束长度为 6m 一种。如选用增湿空冷器或干湿联合的 空冷器时，则不论立式或斜顶式宜采用管束长度为 6m 一种。这样管廊尺寸可以定为6m或9m , 配合空冷器的构架尺寸为8.7 X 6和5.7 X 6 (

46、m)。如果管廊尺寸与空冷器构架结构尺寸不能取 得一致但相差不大时，将空冷器直立支柱改为斜支柱也是可行的。布置在框架上的空冷器，可以结合空冷器的构架结构设计框架，对于选型没有特殊要求。然而，由于需要单独设置框架，势必增加装置的占地面积。因此，从设备布置设计角度出发， 仍希望按上述建议选型。3、空冷器的布置要求(1) 塔顶馏出物冷凝冷却用空冷器的布置应考虑塔顶馏出物管道的热膨胀影响。(2) 为了操作和检修方便，在布置空冷器的管廊或框架一一侧地面，应留有检修通道和 场地。空冷器管束两端的管箱处应设置平台和梯子。(3) 多组空冷器布置在一起时，应采用一致的布置形式，一般多采用成列布置，应避免 一部分成

47、列式布置而另一部分成排布置。注：系指结构和设计经济合理，管道易于支撑。(4) 斜顶式空冷器宜成列布置，如成排布置时，两排中间应有不小于3m空间，便于管 道安装与操作维修。如图3.3.1 o(a) 成列式(b)成排式图3.3.1斜顶式空冷器布置(5) 空冷器是利用空气冷却管束内介质的冷换设备。因此，其冷却效果的好坏与风向有 一定的关系，在可能条件下，应考虑风向的影响，尤其夏季的风向。(a) 空冷器宜布置在装置的夏季最小频率风向的下风侧，以避免或减少腐蚀性气体或热 风进入管束的周围。(b) 在空冷器的夏季最小频率风向的上风侧 2025m范围内，不宜有高于冷却器的建筑 物、构筑物和大型设备，以免阻碍

48、空冷器的通风。(c) 多组型式相同的空冷器应互相靠近布置，以免造成热风循环，如需要隔开布置时，为避免热风循环，两组空冷器距离不宜小于 20m o(6) 不同型式的空冷器，如引风式与鼓风式的空冷器布置在一起时应注意以下问题：(a) 引风式空冷器宜布置在鼓风式空冷器的最小频率风向的下风侧，见图3.3.2 o(b) 鼓风式空冷器的管束应比引风式空冷器的管束标高提高，如图3.3.3 o最小风频率风向最小风频率风向引风式空冷器低的接近温差高的接近温差 T T鼓风式空冷器高的接近温差低的接近温差 T T不正确正确图3.3.2引风式空冷器与鼓风式空冷器的相邻布置不正确正确图3.3.3引风式空冷器与鼓风式空冷

49、器的混合布置（7）空冷器与加热炉之间的距离不应小于 15m。 第四节加热炉的布置一、加热炉的位置1、一般加热炉被视为明火设备之一，因此加热炉通常布置在装置区的边缘地区，最好在 工艺装置常年最小频率风向的下风侧，以免泄漏的可燃物触及明火、发生事故。2、加热炉应布置在离含油工艺设备 15m以外（只有反应是例外）。从加热炉出来的物料 温度较高，往往要用合金钢管道，为了尽量缩短昂贵的合金管钢管道，以减少压降和温降，减 少投资，常常把加热炉靠近反应器布置。3、加热炉与其它明火设备应尽可能布置在一起。几座加热炉可按炉中心线对齐成排布置。在经济合理的条件下，几座加热炉可以合用一个烟囱。如图341所示。图3.

50、4.1加热炉的布置注：1）加热炉的一侧应有消防用的空间和通道。2）加热炉平台应避开防爆门，且防爆门不应正对操作地带和其它设备。800m3的掺合储罐与相邻的设备，建筑物的防火间距不宜小于7.5m ;总容积小于或等于800m3 时，其防火间距不限。、立式容器的布置立式容器的外形与塔类似，只是内部结构没有塔的内部结构复杂，所以在石油化工企业 工艺装置设备布置设计通则中塔和立式容器的布置合并在一起。立式容器的布置方式和安装 高度等可参考本节中塔的布置要求，另外尚应考虑以下诸因素：1、为了操作方便，立式容器可以安装在地面、楼板或平台上，也可以穿越楼板平台用支 耳支撑在楼板或平台上。2、立式容器穿越楼板或

51、平台安装时，应尽可能避免容器上的液面指示、控制仪表也穿越 楼板或平台。3、立式容器为了防止粘稠物料的凝固或固体物料的沉降，其内部可能带有大负荷的搅拌 器时，为了避免振动影响，应尽可能从地面设置支承结构。4、 对于顶部开口的立式容器，需要人工加料时，加料点的高度不宜高出楼板或平台1m 如高出1m时，应考虑设加料平台或台阶。二、立式容器的支撑方式在设计初期确定立式容器的内径和切线高度之后，容器采用裙座支耳或支腿中的哪一种方式支撑，应满足工艺操作和布置要求。单从设备的支撑要求来看，最佳方案可以参照以下经验 作法：1、在常温条件下满足以下三个条件可用支腿支撑。如图3.5.1所示(a) H/D 3(b)

52、 H/D 6(C)H/D 2图3.5.1立式容器支腿图立式容器内径小于等于1m时可用三个支腿；大于图中：D内径，mH 切线咼，mHs支腿高，mHt切线高与支腿高之和，m1m时用4个支腿较好；3、压缩机气液分离罐的支撑不宜采用支腿4、立式容器采用裙座支撑时，裙座的高度，除应满足工艺操作和设备结构设计要求之外， 在容器内介质温度较高时，裙座的高度，尚应考虑散热要求。在表3.5.1中列出裙座最低高度经 验数据供参考。表3.5.1裙座最佳高度数据表（m）保温情况裙操座作高温度度容器内径m不保温保温200200 250250300300 1.2 1.81.351.8 2.41.501.41.51.651

53、.82.4 3.01.653.0 3.61.653.6 4.81.80三、卧式容器的布置1、卧式容器宜成组布置，成组布置的卧式容器宜按支座基础中心线对齐或按封头切线对 齐。卧式容器之间的净空可按 0.7m考虑。2、在工艺设计中确定卧式容器尺寸时，尽可能选用相同长度不同直径的容器，以利于设 备布置。3、确定卧式容器的安装高度时，除应满足物料重力流或泵吸入高度等要求外，尚应满足 下列要求：a、容器下有集液包时，应有集液包的操作和检测仪表所需的足够高度。b、 容器下方需设通道时，容器底部配管与地面净空不应小于2.2m ；c、不同直径的卧式容器成组布置在地面或同一层楼板或平台上时，直径较小的卧式容 器

54、中心线标高需要适当提高，使与直径较大的卧式容器筒体顶面标高一致，以便于设置联合平 台。4、卧式容器在地下坑内布置，应妥善处理坑内的积水和有毒、易爆、可燃介质的积聚， 坑内尺寸应满足容器的操作和检修要求。5、卧式容器的平台设置要考虑人孔和液面计等操作因素。对于集中布置的卧式容器可设联合平台，如图3.5.2所示。顶部平台标高比顶部管嘴法兰面低150mm。如图3.5.3所示。当液面计上部接口高度距地面或操作平台超过3m时，液面计要设在直梯附近。a联合平台b联合平台c平台图3.5.2卧式容器的平台图3.5.3顶部平台标高的确定第六节泵的布置一、泵的布置方式1、露开布置露天布置的泵，通常集中布置在管廊的

55、下方或侧面，也可分散布置在被抽吸设备的附近。 其优点是通风良好，操作和检修方便。(1) 在国内露天布置的泵，一般都布置在管廊下，不论管廊上方是否布置空冷器。在6m 一跨之内可布置大型泵1台、中型泵2台、小型泵3台，一般泵单排布置，第一个嘴子中心线 对齐，距管廊柱中心线的间距在 0.62.0m之间。(2) 在国外露天布置的泵，在管廊上方无空冷器时，泵布置在管廊内侧。泵出口中心线对齐，距管廊柱中心线0.6m，在管廊上方有空冷器时，如泵的操作温度为340 C以下则泵布置在管廊外侧，泵出口中心线对齐，伸出管廊距柱中心线0.6m。泵的驱动机在管廊内侧。如泵的操作温度等于或大于340 C时，则泵布置在管廊

56、外侧，泵出口中心线对齐，距管廊柱中心线3m。 泵的驱动机也在管廊外侧。2、半露天布置半露天布置的泵适用于多雨地区，一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部设顶棚，或将 泵布置在框架的下层地面上，以框架平台作为顶棚。这些泵，可根据与泵有关设备布置要求， 将泵布置成单排、双排或多排。3、室内布置 在寒冷或多风砂地区泵布置在室内。如果工艺过程要求设备布置在室内时，其所需的泵也 应在室内布置。二、泵的布置要求1、露天或半露天泵的布置 泵布置在管廊下或管廊与塔、容器之间、平行于管廊排成一列。在管廊下布置泵时，一般 是泵原动机的长轴与管廊成直角，当泵电动机长轴过长妨碍通道时，可转 90 即与管廊平 行。2、室内泵的布置（1）泵布置在室内时， 热油泵（操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵） 与冷油泵 （操 作温度低于自燃点的甲 B 、乙 A 类可燃液体泵）或液态烃泵应分别布置在各自的房间内。各泵 房中间应采用的防火墙隔开。门窗的距离不应小于 4.5m 。如果泵的数量较